CN100467667C - 一种制备属于液压零部件的阀套和阀杆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐腐蚀、高硬度、耐磨损，抗冲蚀能力的合金镀液和与之配套的处理技术工艺，利用本发明的方法，从产品生产制造加工工艺和表面硬化处理工艺上彻底提升了(改变了传统加工生产的格局)液压件的生产能力和应用效果，突出的特点，即：镀速快、耗量低、节能源、无污染。具体实施：将硫酸镍、氨基乙酸、次亚磷酸钠、氟化石墨等按比例称重量，放入带搅拌器的容器内进行搅拌，待全部溶解后便可使用。需镀时将镀液加温50～80℃，根据所需厚度不同，来确定施镀时间。其中的材料为，纯净水∶硫酸镍∶氨基乙酸∶次亚磷酸钠∶氟化石墨∶硼酸∶糖精钠∶铅离子∶氨水∶氢氧化钠＝90∶3∶2.5∶0.35∶0.6∶3∶0.3∶0.003∶0.35∶0.15。

Description

一种制备属于液压零部件的阀套和阀杆的方法

(一)技术领域：

本发明属于液压机械生产制造、修复领域，涉及一种液压件的表面强化功效性能的合金镀液及技术处理制备方法。

(二)背景技术：

在国内液压机械行业，液压元器件的种类繁多，广泛分布在汽车制造、矿山冶金、港口装卸、铁路运输、石油石化、造纸印刷、纺织机械等众多工程领域。液压件表面强化技术普遍采用传统电镀镀硬铬的处理方式，以达到产品性能耐腐蚀、高硬度、耐磨损的效果。然而，随着液压机械生产制造、修复领域的快速发展，涉及到表面强化技术层面的问题需急待解决，镀硬铬技术反映出先天不足滞后生产工艺缺陷越来越显现，零部件在表面强化施镀处理时原料中的有害成份及气体不同程度的伤害到现场操作人员，其次，在实施过程中工序繁杂、效率低下，高耗能、重污染，造成的危害是显而易见的。

工业化生产不能以牺牲周边环境为代价，摆脱资源能源密集型的经济增长方式，减少资源能源消耗、控制环境污染是我国新型工业化的核心。本发明所带来的益处是一长期并成为未来的发展趋势，解决的技术问题符合国家科技部《973计划》“十五”后三年重点研究方向：传统材料的改造升级与高性能化。

(三)发明内容：

本发明提供一种耐腐蚀、高硬度、耐磨损，抗冲蚀能力的合金镀液和与之配套的技术处理制备方法，利用本发明的方法，从产品生产制造加工工艺和表面硬化技术处理制备方法上彻底提升了(改变了传统加工生产的格局)液压件成批生产的能力和应用效果。

一种制备属于液压零部件的阀套和阀杆的方法，其特征在于所述阀套和阀杆为液压零部件，以及制备方法步骤为：

(1)前期预处理工艺：对阀套和阀杆先进行除油、除锈，然后用机械喷砂处理方法对其表面除去毛刺、氧化层和污物层，再清洗后烘干，达到阀套和阀杆基体表面平整、光滑和清洁，以上方法针对修复的阀套和阀杆，而对经加工好新的阀套和阀杆产品只需除油、清洗和烘干；

(2)施镀处理工艺：将事先配制好的功效性能的催化合金镀液倒入备好的施镀槽中，需镀时将镀液加温50～80℃，根据所需厚度确定施镀时间，镀速为15～20μm/h；其中功效性能的催化合金镀液的各组份及重量比含量为：纯净水:硫酸镍:氨基乙酸:次亚磷酸钠:氟化石墨:硼酸:糖精钠:铅离子:氨水:氢氧化钠＝90:3:2.5:0.35:0.6:3:0.3:0.003:0.35:0.15；

(3)施镀后处理工艺：由于各自的使用要求、作用不同，运用施镀后处理工艺时要结合阀套和阀杆性能分别进行，所述的阀套和阀杆为40Cr材质；①将加工施镀好的40Cr材质阀套放入处理干燥箱中加温到390℃，时间持续1.5h；②将加工施镀好的40Cr材质阀杆放入处理干燥箱中加温到290℃，时间持续2h。

与现有技术区别特征在于：

1、实施过程中能有效控制硬度数值；利用配套的技术处理制备方法，有针对性的对施镀好的液压部件选配硬度值，达到工艺处理到位、性能匹配耐用。液压件的工况、运行特点属精密的装配组合，其寿命与它的机械性能密不可分，确保性能的一个重要指标是如何提高抗磨损性，主、副配双方硬度匹配适当则可得到最理想的效果。选择耐磨损镀层，其硬度及摩擦系数是两个重要的指标，而磨损失重大小与硬度参数紧密相关。控制和选配硬度参数，是选择、把握表面强化技术处理工艺全面提高产品性能的关键所在。配套的液压零部件产品在确定使用镀硬铬处理方式后，要求镀层要达到足够的厚度(铬层厚度通常都在150μm以上)，因镀硬铬的工件在镀后需要研磨以保证尺寸精度。显然，传统电镀镀铬强化技术工艺对材质的表面处理硬度参数是一步到位，提高抗磨损周期和耐腐蚀能力只能单靠增加镀层厚度去满足。

2、耐温、耐腐蚀性能高；合金层有效成份的性能使其耐腐蚀性远优于硬铬层(25μm厚的合金层中性盐雾试验合格的时间是同样厚度硬铬层的20倍以上)。液压机械零部件经强化处理后，适用于800℃以内的工作环境。

3、产品部件经处理后无须研磨；采用镀硬铬处理的工件，由于镀层厚度不均匀，精度等级低，用于装配组合的工件需要进行研磨，主、副配件双方达到技术装配的要求，研磨后损耗近35％的铬层，别小视这35％，其成本是较高的。

4、本发明技术与电镀镀铬技术是两种截然不同的技术工艺，前者在满足产品使用要求的基础上最大限度的降低成本或损耗，而后者因先天不足的滞后生产工艺缺陷形成了现有的生产格局。选用镀铬技术必须要有足够的铬层厚度，主、副配件在零部件加工时，需要同时增加工时，产品在设计过程中要考虑留有超余量的公差带，使铬层研磨后便于装配。

明显的有益效果：本技术超越了液压机械件镀铬，综合生产处理成本低；采用本发明制备方法，施镀时可以不使用电，无需电解设备及附件，施镀加温时可考虑采用导热油或蒸汽，从经济角度选择使用。人们知道电镀镀铬污染严重，但，以用电为主的这种镀铬生产工艺处理周期长，成品生产效率低，难以形成规模的处理方法，耗电量之大是十分惊人的。

减污降耗，本发明与镀铬技术相比耗能下降50％，突出的特点：镀速快、耗量低、节能源、无污染。

(四)具体实施方式：

合金镀液是以纯净水为主要介质辅以其它多种材料配制而成。将硫酸镍、氨基乙酸、次亚磷酸钠、氟化石墨、硼酸、糖精钠、铅离子等按比例称重量，放入带搅拌器的容器内进行搅拌，待全部溶解后便可使用。需镀时将镀液加温50～80℃，根据所需厚度确定施镀时间。其中的材料为：纯净水:硫酸镍:氨基乙酸:次亚磷酸钠:氟化石墨:硼酸:糖精钠:铅离子:氨水:氢氧化钠＝90:3:2.5:0.35:0.6:3:0.3:0.003:0.35:0.15。

下面，结合液压部件的阀套、阀杆实例来详细说明，技术处理制备方法步骤：

(1)前期预处理工艺：对阀套和阀杆先进行除油、除锈，然后用机械喷砂处理方法对其表面除去毛刺、氧化层和污物层，再清洗后烘干，达到阀套和阀杆基体表面平整、光滑和清洁，以上方法针对修复的阀套和阀杆，而对经加工好新的阀套和阀杆产品只需除油、清洗和烘干。

(2)施镀处理工艺：将事先配制好的功效性能的催化合金镀液倒入备好的施镀槽中，需镀时将镀液加温50～80℃，根据所需厚度确定施镀时间，镀速为15～20μm/h。

(3)施镀后处理工艺：由于各自的使用要求、作用不同，运用施镀后处理工艺时要结合阀套和阀杆性能分别进行，所述的阀套和阀杆为40Cr材质；①将加工施镀好的40Cr材质阀套放入处理干燥箱中加温到390℃，时间持续1.5h；②将加工施镀好的40Cr材质阀杆放入处理干燥箱中加温到290℃，时间持续2h。

本发明用同一种镀液经技术处理制备方法的具体实施，阀套、阀杆将得到不同的硬度值，表面镀层厚度非常均匀，结合力强，呈光亮状，若要提高表面粗糙度，可进行抛光处理，这是现有电镀镀硬铬技术无法完成的。根据摩擦理论，镀硬铬的阀套不可配用镀硬铬的阀杆(易造成阀套与阀杆硬碰硬磨损和粘连)。

现场应用表明：合金层在润滑条件下自身配副产生的摩擦系数与干摩擦状态相近，在干燥和润滑的情况下，耐磨损性要优于硬铬，技术成熟，性能稳定，无论从处理工艺和方法还是在性能方面全方位超越电镀镀硬铬技术。

Claims (1)

1、一种制备属于液压零部件的阀套和阀杆的方法，其特征在于所述阀套和阀杆为液压零部件，以及制备方法步骤为：

(1)前期预处理工艺：对阀套和阀杆先进行除油、除锈，然后用机械喷砂处理方法对其表面除去毛刺、氧化层和污物层，再清洗后烘干，达到阀套和阀杆基体表面平整、光滑和清洁，以上方法针对修复的阀套和阀杆，而对经加工好新的阀套和阀杆产品只需除油、清洗和烘干；

(2)施镀处理工艺：将事先配制好的功效性能的催化合金镀液倒入备好的施镀槽中，需镀时将镀液加温50～80℃，根据所需厚度确定施镀时间，镀速为15～20μm/h；其中功效性能的催化合金镀液的各组份及重量比含量为：纯净水:硫酸镍:氨基乙酸:次亚磷酸钠:氟化石墨:硼酸:糖精钠:铅离子:氨水:氢氧化钠＝90:3:2.5:0.35:0.6:3:0.3:0.003:0.35:0.15；

(3)施镀后处理工艺：由于各自的使用要求、作用不同，运用施镀后处理工艺时要结合阀套和阀杆性能分别进行，所述的阀套和阀杆为40Cr材质；①将加工施镀好的40Cr材质阀套放入处理干燥箱中加温到390℃，时间持续1.5h；②将加工施镀好的40Cr材质阀杆放入处理干燥箱中加温到290℃，时间持续2h。